OCENA STĘŻENIA KADMU WE KRWI DZIECI KRAKOWSKICH I WOJEWÓDZTWA KROŚNIEŃSKIEGO

Transkrypt

1 ZESZYTY PROBLEMOWE OCENA POSTĘPÓW NAUK ROLNICZYCH 1997, а: STĘŻENIA KADMU WE KRWI DZIECI KRAKOWSKICH I WOJEWÓDZTWA KROŚNIEŃSKIEGO Anna Huzior-Batajewicz*, Jacek J. Pietrzyk*, Henryk Bartoń**, Matgorzata Schlegel-Zawadzka**, Zofia Zachwieja** *I Klinika Chordéb Dzieci, Polsko-Amerykanski Instytut Pediatrii; **Zakład Bromatologii, Collegium Medicum Uniwersytet Jagielloński w Krakowie WSTĘP Zdrowie rozpatrywane z punktu widzenia ekologiczno-ewolucyjnego, należy określić jako stan swoistej równowagi między organizmem człowieka a otaczającym go Środowiskiem, równowagi umożliwiającej trwanie, rozwój i prokreację człowieka [3]. Zagrożenie ludności kadmem stanowi dość szczególny problem, podlega on bowiem kumulacji w ustroju z upływem lat powodując, że w miarę trwania życia poziom jego w organizmie będzie wzrastał. Zanieczyszczenie kadmem wszystkich elementów środowiska (wody, powietrza, gleby, produktów żywnościowych), jest niekorzystnym zjawiskiem narastającym w populacji. Dlatego też ocena stopnia narażenia człowieka na kadm stać się może ważnym czynnikiem decydującym o kierunku podejmowanych działań zaradczych. Z praktycznego punktu widzenia najlepszym wskaźnikiem jest pomiar stężenia kadmu we krwi. Uznaje się, że stężenie tego metalu we krwi osób nie narażonych zawo[1]. dowo nie powinno przekraczać g: dm U dzieci narażenie na kadm związane jest najczęściej z jego pobraniem drogą pokarmową, natomiast narządem najbardziej zagrożonym jest nerka, w której może dojść do uszkodzenia kanalików proksymalnych. U dzieci obserwuje się wyższe pobranie kadmu sięgające 60% ustalonego przez Komitet Ekspertów FAO/WHO tymczasowo tolerowanego przez człowieka pobrania tygodniowego (PTWI), per os, które dla kadmu wynosi 0,00670,0083 mg -kg! [1]. Na wchłanianie kadmu istotny wpływ wywiera zawartość wapnia, żelaza, cynku I białka w diecie, a także wiek i płeć. W 1995 r. Główny Inspektorat Ochrony Środowiska we współpracy z Wojewódzkimi Inspektorami sklasyfikował gminy pod względem występowania zagrożenia środowiska. Celem tych działań była weryfikacja obszarów ekologicznego zagrożenia. W wyniku tej klasyfikacji zaliczono Kraków i Skawinę do obszarów, na których występują zagrożenia jakości środowiska [7]. Pomiary zawartości kadmu w pyle opadającym w Krakowie w roku 1995 nie były przekroczone w żadnym punkcie pomiarowym, zgodnie z obowiązującą w Polsce od 1990 r. dopuszczalną zawartością wynosząca 10 mg : m? -rok'!. Biorąc pod uwagę fakt, że pomiędzy poszczególnymi punktami stwierdzono znaczące różnice zawartości kadmu w pyle zawieszonym i opadającym oraz w glebie, podjęto próbę oceny stężenia kadmu we krwi u dzieci mieszkających w różnych dzielnicach Krakowa.

2 156 A. HUZIOR-BAŁAJEWICZ i in. MATERIAŁ I METODYKA Do badań wybrano, w oparciu o zasadę doboru przypadkowego, 267 uczniów szkół podstawowych, w wieku ,4 lat. Podziału obszaru badawczego dokonano po uwzględnieniu lokalizacji stacji pomiarowych Woj. Insp. Ochr. Środ. w Krakowie [6]. Wyróżniono trzy rejony w Krakowie o odmiennym zanieczyszczeniu powietrza, wykorzystując wyniki Monitoringu ekologicznego województwa krakowskiego w latach , i na ich obszarze dokonano badań w wybranych szkołach podstawowych [6]. Obszarem porównawczym był obszar gminy Brzozów i Humniska. Wyniki pomiarów zanieczyszczenia środowiska w okresie trzech miesięcy poprzedzających termin badania przedstawiono w tabeli. Tabela Table. Stężenie kadmu w powietrzu atmosferycznym w I kwartale oraz w glebie w 1995 r. [2, 4, 5] 1. Cadmium concentration in the air in the first three months o, Punkt pomiarowy, Measurement point Stężenie Cd w pyle zawieszonym Cd concentration in suspended из. т dust and in the soil in 1995 Opad Cd z pyłem opadającym Cd content 1. in decending mg-m* dust Stężenie Cd w glebie Cd concentration aa, in the soil me: ke"! > 0,06 1,0 0,0022 0,12 1,0 Kraków-Nowa 0,0023 0,42 2,0 0,03 0,5 Huta Humniska-Brzozów [2, 4, 5] Badania przeprowadzono w 1995 r. w okresie 10 V-16 VI. Stan zdrowia dzieci określono na podstawie wywiadu, badania fizykalnego i wyników badań laboratoryjnych (badania morfologii krwi obwodowej, oznaczenia aktywności enzymów aminotransferazy alaninowej i asparaginianowej), co nie było przedmiotem obecnego opracowania. Stężenie kadmu w krwi pełnej oznaczono metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej w kuwecie grafitowej z automatycznym dozownikiem, przy użyciu aparatu firmy Perkin Elmer typ 5100 z Zeemanowską korekcją tła. Oznaczenia zostały wykonane w Zakładzie Bromatologii Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego. W celu uniknięcia ryzyka zanieczyszczenia krwi, pobieranej z żyły łokciowej, wykorzystywano system zamknięty igieł jednorazowych oraz probówek próżniowych typu vacutainer z antykoagulantem [9]. Przygotowanie probówek modyfikator: próbka do analizy: krwi do oznaczenia kadmu: 1,0% NH4H+PO4 + 0,2% Tritonu X ,02% Na»EDTA 0,8 ml modyfikatora + 0,2 ml krwi (4: 1)

3 OCENA STĘŻENIA KADMU WE KRWI DZIECI KRAKOWSKICH Warunki pomiaru: analityczna długość fali: 228,8 nm szerokość szczeliny monochromatora: 0,7 nm układ pomiarowy: powierzchnia piku nastrzykiwana objętość: 25 Ш zakres krzywych kalibracyjnych: 0-15 ug: dm wodny roztwór wzorcowy: azotan kadmu firmy Merck 1000 ppm (Nr kat ) Prawidłowość otrzymywanych wyników w każdej serii oznaczeń była kontrolowana przy użyciu międzynarodowego standardu (wzorzec krwi: Blood CRM nr 194 z BCR w Brukseli). Dodatkowo wykonano badania międzylaboratoryjne w oparciu o próbki pełnej krwi dostarczone przez Instytut Medycyny Pracy Łódź. Wyniki opracowano statystycznie stosując dwuczynnikową analizę wariancji i wykorzystując pakiet statystyczny STATGRAPHICS. WYNIKI I DYSKUSJA W opracowaniu analizowane było stężenie kadmu we krwi dzieci w zależności od płci i miejsca zamieszkania. Uzyskane wyniki zestawiono w dwóch grupach za- wartości kadmu we krwi 9. х< це. ат 1х> 1 ие. ат?. Вгапо pod uwagę rów- nież miejsca zamieszkania, które charakteryzowały się zróżnicowanym stężeniem kadmu w pyle zawieszonym i opadzie oraz glebie. Wyniki zebrano w tabeli 2 i przedstawiono na rycinie я 20 я > 10 Я 0 2 AE > R O = + ODN o m + а < = m A W с ие Са` аш? 40 - Humniska-Brzozów я ga p O m + A O + а m m O ada m ug Cd dm? Ryc.. Liczba dzieci (n) w różnych rejonach w zależności od stężenia kadmu we krwi Fig. 1. Number of children (n) in different regions according to the cadmium concentrations in their blood

4 158 A. HUZIOR-BAŁAJEWICZ i in. Wieloczynnikowa analiza wariancji wykazała istotny wpływ miejsca zamieszkania na stężenie kadmu we krwi dzieci (F= 3,64, p=0,0134). Dzieci mieszkające na terenie gmin Brzozów i Humniska w województwie krośnieńskim charakteryzowały się najniższymi stężeniami kadmu we krwi (0,55 0,18 Lig dm ). Nie wykazano istotnego statystycznie wpływu płci w całej badanej grupie. W opracowaniu wyróżniono grupę 26 dzieci, u której stwierdzono stężenie kadmu powyżej x2> l Lg: dm'* przyjętej za podwyższoną. W tej grupie jednoczynnikowa analiza wariancji wykazała istotny wpływ płci na stężenie kadmu we krwi (F = 4,67, p=0,0408). U dziewczynek stwierdzono go znacznie więcej niż u chłopców (1,86 ug: dm, 1,35 ие. dm). W Brzozowie i Humniskach brak było dzieci z podwyższonymi stężeniami kadmu, w przeciwieństwie do Krakowa (гус. 1). W Krakowie-Śródmieściu u 19,6% dzieci stwierdzono stężenie kadmu = 1 ug - dm? oraz kolejno w Krakowie-Prokocimiu u 15,2% i Krakowie-Nowej Hucie u 3,4% dzieci. Poza populacją z Humnisk i Brzozowa, wyniki uzyskane dla trzech dzielnic Krakowa nie wykazują współzależności z rozkładem stężeń w pyłe zawieszonym, pyle opadającym i w glebie, co sugeruje udział innych źródeł narażenia na ten pierwiastek. Uzyskane zakresy stężeń kadmu we krwi u dzieci z Krakowa są podobne do tych jakie podają inni autorzy dla województwa legnickiego (0,01-2,70 из. dm"). Jednak odsetek dzieci z podwyższonymi stężeniami kadmu we krwi jest w Legnicy znacznie wyższy Ii wynosi 50,0%, przy wartości 12,9% dla Krakowa [8]. WNIOSKI I Uzyskane wyniki badań wskazują na istotną zależność stężenia kadmu we krwi od miejsca zamieszkania dzieci. W badanej grupie 11 letnich dzieci nie stwierdzono zależności stężenia kadmu we krwi od płci. Wśród dzieci mających stężenie kadmu we krwi > I ug : dm płeć odgrywa istotną rolę. Stężenie kadmu w powietrzu atmosferycznym 1 glebie nie ma bezpośredniego wpływu na stężenie kadmu we krwi u dzieci w badanej grupie. Można przypuszczać, że istnieją inne czynniki wpływające na to stężenie, takie jak żywność, a szczególnie produkty pochodzenia roślinnego. Wymaga to jednak dalszych badań. LITERATURA 1. Bennett B.G. (1981). Exposure commitment assessments of environmental pollutants. T.1., nr 1.A 0 MRw Technical Report Monitoring and Assessment Research Centre, Chelsea, Univ. London. 2. Informacja Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska na temat poziomów zanieczyszczenia powietrza w I kwarale 1995 r. na podstawie wyników pomiarów z wybranych stacji automatycznego monitoringu powietrza w Krakowie, UW w Krakowie, WOŚ Jabłoński L. (red.) (1996). Epidemiologia. Podręcznik dla lekarzy i studentów. Wyd. Folium Lublin. Lis J., Pasieczna A. (1995). Atlas geochemiczny Polski, PIG Warszawa. Lis J., Pasieczna A. (1995). Atlas geochemiczny Krakowa i okolic. PIG Warszawa. Monitoring ekologiczny województwa krakowskiego w latach (1994). Biblioteka Mo- nitoringu Środowiska, PIOŚ i WIOŚ, Kraków.

5 OCENA STĘŻENIA KADMU Tabela 2. Stężenie kadmu WE KRWI DZIECI KRAKOWSKICH (ug : Чит ) we krwi żylnej w badanej płci 1 miejsca zamieszkania Cadmium concentration (ug - dm") Table 2. in the vein blood dependence on the gender and the area of residence populacji dzieci w zależności of the examined children and Badana grupa n x Me SG Badana populacja ogółem Examined population total 267 0,67 0,57 0,59 0,40 0,09 3,50 59,45 Chłopcy 134 0,65 0,60 0, ,13 46, ,68 0,57 0,59 0,47 0,09 3,50 69,24 68,37 Examined grup ogółem total Dziewczęta total ogółem SD Min. Max. V% Dzieci ogółem 92 0,72 0,59 0,62 0, ,50 Chłopcy 45 0,72 0,59 0,64 0,39 0,30 2,13 54,07 Dziewczęta 47 0,72 0,60 0,12 3,50 80,25 Children total Dzieci ogółem Children total 51 0,76 0,65 0,63 0,51 0,09 2,90 67,19 Chłopcy 24 0,69 0,64 0,59 0,38 0,17 1,62 56, ,83 0,66 0,67 0,60 0,09 2,90 72,58 0,23 0,38 1,88 36,76 27,71 Dziewczęta Kraków-Nowa Huta Dzieci ogółem Children total 58 0,62 0,60 Chłopcy 32 0,63 0,60 0,61 0,17 0,40 1, , , ,88 46,37 Dziewczęta Humniska-Brzozów Dzieci ogółem Children total 66 0,55 0,51 0,53 0,17 0,19 0,98 30,38 Chtopcy 33 0,56 0,51 0,54 0,16 0,33 0,98 28, ,55 0,48 0,52 0,18 0,19 0,92 32,61 Dziewczęta n X Me SG średnia arytmetyczna arithmetic mean: mediana median; średnia geometryczna geometric mean; liczba badanych SD Min. Max. odchylenie standardowe minimum minimum; maksimum maximum: V% dzieci number of examined children; standard deviation; współczynnik zmienności coefficient of variation. od its

6 160 A. HUZIOR-BAŁAJEWICZ i in. 7. Raport o stanie środowiska w województwie krakowskim w 1995 roku. (1996). PIOŚ, WIOŚ w Krakowie. Biblioteka Monitoringu Środowiska Kraków. 8. Strugała-Stawik H., Dembicka D., Pastuszek B. (1995). Badania poziomu kadmu u dzieci województwa legnickiego na tle stanu środowiska naturalnego. Med. Pracy 46/5 supl Zagrożeńie kadmem w Polsce. Materiały z Seminarium Komisji Toksykologicznej Rady Sanitarno-Epidemiologicznej przy Głównym Inspektorze Sanitarnym. Med. Pracy 1995, 46, 5 (supl. 5). STRESZCZENIE Badania stężenia kadmu we krwi wykonano u 267 dzieci krakowskich i województwa krośnieńskiego w wieku 11 0,4 lat. Stężenie kadmu we krwi pełnej oznaczono metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej w kuwecie grafitowej. Wyniki badań wskazują na istotną zależność stężenia kadmu we krwi od miejsca zamieszkania (wieloczynnikowa analiza wariancji. F = 3,64; p=0,0134). W Krakowie średnie stężenia kadmu we krwi dzieci wynosiły odpowiednio: 0,76 + 0,51 из. Чт, 0,72 +0,49 ug: dm, Kraków-Nowa Huta ,23 ug - dm, natomiast w Humniskach-Brzozowie (woj. krośnieńskie) 0,55 + 0,17 ug - dm, W badanej grupie płeć nie jest czynnikiem dominującym. W grupie 26 dzieci, u której stwierdzono stężenie kadmu we krwi 2 ł ug: dm (tylko dzieci z Krakowa) jednoczynnikowa analiza wariancji wykazała istotny wpływ płci na stężenie tego metalu we krwi (F=4,67: p = ). EVALUATION OF CADMIUM CONCENTRATION IN THE BLOOD OF CHILDREN KRAKÓW AND FROM THE KROSNO REGION A. Huzior-Bałajewicz*, J.J. Pietrzyk*, H. Bartoń**, M. Schlegel-Zawadzka**, FROM Z. Zachwieja** * Department of Pediatrics, Polish-American Childrens Hospital **_ Department of Food Chemistry and Nutrition, Collegium Medicum Jagiellonian University Summary Analysis of cadmium concentration in blood was performed on 267 children of Kraków city and in the Krosno region. The children were years old. Cadmium concentration in blood was determined using an Atomic Absorption Spectrometer equipped with a Zeeman Furnace Module. The results of analyses indicate a significant correlation between the cadmium concentration in blood and the area of residence (multivariate analysis, F=3.64, p = 0.134): (city centre) pg - dm, ug dm", Kraków-Nowa Huta ug - dm, in the Krosno region in Humniska-Brzozów it was ug - dm. The gender of examined children was not a dominant factor. In the group of 26 children in which the established cadmium concentration in blood was >l.0ug-dm* (the children from Kraków exclusively) the statistical analysis has shown a significant influence of sex on the concentration of this metal in blood (F = 4.67, p = ). lek. med. Anna Huzior-Bałajewicz I Klinika Chorób Dzieci Polsko-Amerykański Instytut Pediatrii, Collegium Medicum Uniwersytet Jagielloński ul. Wielicka Kraków